process - 操作系统如何将进程彼此隔离？

Question

假设 CPU 处于保护模式：

当一个 ring-0 内核建立一个 ring-3 用户空间进程时，它必须修改哪个 CPU 级别的数据结构以指示该特定进程可以访问哪个虚拟地址空间？

它是否只是将全局描述符表中所有其他内存段的特权位设置为（环）0？

标签： processkernelcpuosdevgdt

Answer 1

每个进程都有一组它使用的页表。在 x86 上，这意味着带有一些页表的页目录。页目录的地址将在 CR3 寄存器中。每组页表都将映射内核（具有内核权限），因此当您进行系统调用时，内核可以访问它自己的页面。用户进程无法访问这些页面。执行上下文切换时，会将 CR3 寄存器中的地址更改为将要执行的进程的页表。因为每个进程都有一组不同的页表，所以它们各自对内存有不同的看法。为了确保没有两个进程可以访问相同的物理内存，您应该有某种物理内存管理器，可以查询尚未映射到任何其他页表中的全新内存区域。

因此，只要每个 Process 结构跟踪它自己的页表结构，您必须修改的唯一 cpu 级数据结构就是 CR3 寄存器。